探究式教学【教学设计】《二氧化碳和一氧化碳》(化学人教九年级上册)

《二氧化碳和一氧化碳》教学设计合肥市五十中学新校天鹅湖校区唐斌佑◆模式介绍探究式教学是以自主探究为主的教学。它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主探究或合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流，以自我获取，自我求证的方式深化知识的理解和运用。从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握；情感目标注重科学素养与道德品质的培养。◆教材分析本课题主要介绍了二氧化碳和一氧化碳的性质。在介绍二氧化碳时，首先让学生利用课题2中讨论确定的装置制取二氧化碳，并利用收集到的二氧化碳去探究它的性质，最后让学生根据二氧化碳的性质总结其用途。教材还介绍了温室效应的危害及处理方法。关于一氧化碳的教学，教材主要通过一些演示实验，让学生归纳它的可燃性、毒性和还原性。◆思路说明本课题先从二氧化碳的物理性质开始介绍，课本中的三个经典的实验很具有代表性，帮助学生很好的理解，这里要注意要区分物理性质和化学性质。然后再叙述二氧化碳的化学性质以及温室效应的利与弊。课时二对一氧化碳的物理性质和化学性质进行探究，注意实验的安全性，所以主要以老师的演示实验为主。重点是一氧化碳的还原性，要学会与前面的碳的还原性联系起来进行对比和总结。◆教学目标【知识与技能】1.了解二氧化碳和一氧化碳的性质。2.了解二氧化碳的用途。3.了解并关注温室效应。【过程与方法】1.会对实验现象进行观察分析、归纳。2.会运用已学知识解决实际问题。【情感态度与价值观】强化保护环境、解决环境问题的意识。◆教学重难点【教学重点】1.二氧化碳的性质。2.一氧化碳的性质。【教学难点】1.CO2与水的反应。2.CO2与澄清石灰水的反应。◆教学过程第一课时【引言】CO2在自然界中有重要的作用，所以我们有必要探究CO2的性质。【学生活动】制取CO2并收集到三个集气瓶、一个软塑料瓶中。【活动与探究】1．点燃两支短蜡烛，分别放在白铁皮架的两个台阶上，把白铁皮架放在烧杯里，将一个集气瓶中的CO2缓慢地沿烧杯内壁倒入烧杯中(注意：集气瓶上的玻璃片不要拿掉，只需露出瓶口的1／3)，观察现象并分析。现象分析【设计意图】证明二氧化碳的物理性质和化学性质，帮助学生学会观察实验现象。2．向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1／2体积的水，立即旋紧瓶塞，振荡，观察现象并分析。现象分析【设计意图】证明二氧化碳的溶解性，并为接下来介绍二氧化碳与水反应埋下伏笔。根据上述观察分析填写下表：颜色状态气味密度（与空气比较）溶解性是否支持燃烧是否燃烧CO2【学生活动】【讨论交流】1．向烧杯中倾倒二氧化碳时，下面蜡烛先熄灭，上面蜡烛后熄灭。这说明二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，同时密度比空气密度大。2．向软塑料瓶中加入水，盖紧瓶塞后，发现塑料瓶向内凹陷。这说明二氧化碳可溶于水，使瓶内气压减小。3．二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气大，可溶于水，不能燃烧，也不支持燃烧。【介绍】二氧化碳能溶于水。在通常状况下，1体积水约能溶解1体积的二氧化碳，增大压强，还会溶解得更多。生产汽水等碳酸型饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。【设问】二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢?【活动探究】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花。第一朵小花喷上稀醋酸，第二朵小花喷上水，第三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵小花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵花的颜色变化。然后将第一朵小花和第四朵小花取出小心加热，观察现象。ⅠⅡⅢⅣ现象分析【设计意图】探究二氧化碳的化学性质，能与水反应生成碳酸。【学生活动】【交流】第一朵小花遇醋酸变成红色；第二朵小花遇水不变色；第三朵小花遇二氧化碳也不变色；第四朵小花同时接触水和二氧化碳后，由紫色变成红色。这说明水和二氧化碳接触后发生了化学反应，生成类似醋酸的物质。将第一朵小花和第四朵小花分别小心加热后，第一朵小花的红色未褪去，而第四朵小花的红色褪去，又恢复为紫色。这说明二氧化碳与水反应生成的物质不稳定，受热易分解。【讲解】CO2与H2O能发生化学反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变成红色。CO2+H2O====H3CO3碳酸很不稳定，容易分解为二氧化碳和水，受热时分解更快。H2CO3====H2O+CO2↑【教师】我们已经知道二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，你知道这是什么原因吗?【讲解】二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙发生化学反应，生成白色的碳酸钙沉淀。CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O【思考】归纳总结有关二氧化碳的性质。【总结板书】一、二氧化碳的性质1．二氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气大，可溶于水。2．二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧。3．二氧化碳能与水反应生成碳酸。4．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O【练习】为了使用石灰浆〔Ca(OH)2〕抹的墙壁快点干燥，为什么常在室内生个炭火盆?为什么开始放炭火盆时，墙壁反而变得潮湿?【学生思考回答】因为木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与石灰浆〔Ca(OH)2〕反应生成碳酸钙沉淀和水，所以墙壁越来越硬，刚开始放炭火盆时，墙壁反而潮湿。【引导】前面我们分析了气态二氧化碳的性质，在一定条件下，二氧化碳气体会变成固体，固体二氧化碳叫“干冰”。下面我们了解干冰的性质。【展示】干冰【学生观察描述】干冰周围有大量白雾。【介绍】干冰是一种半透明的白色固体，在常压和-78．5℃时升华，升华时从周围环境中吸收热量，使环境温度降低，水蒸气冷凝为水滴聚集在一起形成雾。影视舞台上经常见到的云雾缭绕、使人如入仙境的景象就是这样形成的。【设问】二氧化碳有广泛的用途，请你根据所学二氧化碳的性质总结它的有关用途。【学生讨论总结】1．二氧化碳能促进植物的光合作用，可作温室里的气体肥料。2．能灭火。3．因为易溶于水，所以可制汽水等碳酸饮料。4．干冰可用作人工降雨，创造云雾缭绕的景象；还可作制冷剂，用于冷藏食物。5．可用来检验澄清石灰水。6．是一种很好的化工原料。【过渡】二氧化碳的用途这么大，它对我们的生活和环境有没有负面影响呢?【介绍】温室效应空气中二氧化碳的含量是相对稳定的。但是近几十年来，由于人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏，大气中二氧化碳的含量不断上升。大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”。【讨论】谈谈温室效应对环境的影响及防止温室效应的进一步增强应采取什么措施。【学生发言】1．全球温度升高，可能导致两极的冰川融化，海平面升高，淹没许多城市。2．现在温带的农业发达地区，由于气温升高，蒸发加强，气候会变得干旱，土地沙漠化，农业减产。3．防止温室效应进一步增强，可采取以下措施：节约能源，减少使用煤、石油、天然气等化石燃料；更多地利用太阳能、风能、地热等；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。【小结】本节课我们探究了二氧化碳的性质，并能用有关性质解决实际问题，又分析了二氧化碳的功与过，了解了温室效应及防止温室效应增强应采取的措施。【作业】习题4、7，以“CO2的功与过”为题写一篇小论文。【板书设计】课题3二氧化碳和一氧化碳一、二氧化碳的性质1．是一种无色无味的气体，密度比空气大，易溶于水。2．不燃烧，不支持燃烧。3．能与水反应生成碳酸。4．能使澄清石灰水变浑浊。CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O第二课时【引言】碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳两种。1个CO2分子比1个CO分子多1个氧原子，这就使得它们的性质有很大的不同。本节课我们就来探究一氧化碳的性质。【活动与探究】(教师演示，学生观察分析)观察贮气瓶内一氧化碳的颜色和状态，然后在贮气瓶的导管口点火，观察火焰的颜色；把一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，观察现象并分析。现象分析【设计意图】探究一氧化碳的物理性质和化学性质。【交流】一氧化碳是无色的气体，一氧化碳可以燃烧，火焰呈蓝色；烧杯内壁变浑浊，说明一氧化碳点燃时生成二氧化碳。【讲解并板书】二、一氧化碳1．一氧化碳是一种无色无味的气体。2．一氧化碳具有可燃性。燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色。2CO+O22CO2【介绍】煤炉里煤层上方的蓝色火焰，就是一氧化碳在燃烧。【教师】有人用煤火取暖容易发生煤气中毒，你知道中毒的原理吗?【设计意图】理论联系实际，强调一氧化碳的毒性危害性。【演示实验】在试管中加入新鲜鸡血(加入抗凝血剂)，然后通入一氧化碳气体，观察血液颜色的变化。现象【学生描述】通入一氧化碳后，血液由深红色变成鲜红色。【教师】一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，所以会出现上述现象，严重时会危及生命。【板书】3．一氧化碳有剧毒【讨论】1．在什么条件下容易发生煤气中毒?2．有人用煤火取暖，又担心煤气中毒，临睡前在煤炉上和地上放两大盆冷水，这样做能预点燃防煤气中毒吗?3．用煤火取暖时，怎样预防煤气中毒?4．煤气厂为什么常在家用煤气(含有一氧化碳)中掺入微量具有难闻气味的气体?如发生煤气泄漏应当怎么办?【总结】1．如果煤气泄漏，室内通风不良，或生煤炉火的房间不装烟囱，都有可能导致煤气中毒。2．水不能预防煤气中毒，因为CO难溶于水。3．首先室里应装烟囱，其次应注意睡觉时头不要靠墙边，因为CO的密度略小于空气，它会沿着墙壁慢慢地向上飘。4．因为一氧化碳无色无味，煤气泄露不易被察觉，所以煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体。如果发生煤气泄漏，应立即关闭煤气阀门，然后开窗通风。【教师】我们探究了一氧化碳的两大性质，它还会有什么性质呢?【演示实验】在玻璃管中放入氧化铜，通入一氧化碳赶走玻璃管内的空气后，加热。观察现象并与木炭还原氧化铜的实验作对比。现象：分析：【学生观察思考】【交流现象】：玻璃管中的黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。这说明一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。这个现象和结论与木炭还原氧化铜的相同。【提问】同学们能写出该反应的化学方程式吗?【学生板演】【追问】该反应是否是还原反应?若是还原反应，哪种物质具有还原性?【回答】是还原反应，一氧化碳具有还原性。【板书】4．一氧化碳具有还原性。CO+CuOCu+CO2【思考】分析该反应的特点，试谈谈它的用途。【回答】同焦炭一样，在工业上可用来炼铁。【设问】该实验装置不同于碳还原氧化铜装置的一个主要部位是：用酒精灯点燃尾气。为什么?【学生】思考回答一氧化碳有毒，用酒精灯点燃尾气是防止未与氧化铜充分反应的一氧化碳散失到空气中，污染环境。【反思】本课题我们探究了哪些知识?【小结】本节课主要学习了一氧化碳的三大性质：可燃性、毒性、还原性。另外锻炼了大家观察、分析问题的能力。【作业】习题1、2【板书设计】二、一氧化碳1．一氧化碳是一种无色无味的气体。2．一氧化碳具有可燃性。2CO+O22CO2(放热、蓝色火焰)3．一氧化碳有剧毒。4．一氧化碳具有还原性。CO+CuOCu+CO2◆教学反思略。点燃